用Matlab编程绘制矩形窗函数的幅频特性

资 源 简 介

用Matlab编程绘制矩形窗函数的幅频特性

详 情 说 明

矩形窗函数是数字信号处理中最基础的窗函数之一，其幅频特性分析能直观展示频谱泄漏现象。通过Matlab可以便捷地观察不同长度矩形窗的频谱特性差异。

实现原理主要分为三个步骤：首先生成指定长度的矩形窗序列，其次进行快速傅里叶变换得到频域表示，最后计算并绘制幅度谱。关键点在于正确设置FFT点数以保证频谱分辨率，通常需要远大于窗长度以实现平滑显示。

比较不同长度（如10/20/50/100点）矩形窗时会发现两个典型特征：主瓣宽度随窗长度增加而变窄，体现频率分辨率的提升；旁瓣幅度保持相对恒定，这是矩形窗固有特性。典型现象还包括谱线间隔与N成反比，以及吉布斯效应在截断处的震荡表现。

在工程应用中，这种分析有助于理解窗函数对频谱估计的影响，为后续的窗函数选择和参数设计提供理论基础。通过改变窗长度参数，可以直观观察到时域截断与频域分辨率之间的权衡关系。